Датчик давления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК15 19 51)5 С 01 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 Ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к приборостроению и позволяет расширить функциональные возможности датчика давления путемформирования дополнительных сигналов температуры и влажности. Для этого, наряду с корпусом 1, мембраной 2, основанием 3, источником излучения 4 и связанным с ним посредством изогнутого световода 6 первым приемником излучения 11, датчик содержит дополнительно четыре волоконных световода 7 - 10 и два приемника излучения 12 и 13. Входные концы световодов 6 - 8 объединены в коллектор. Выходные концы световодов 7 и 8 объединены с входными концами световодов 9 и 10 соответст. венно в два торца 14 и 15, на которые нанесены люминофоры, чувствительные к температуре и влажности. Источник излучения 4 выполнен в виде импульсного ультрафиолетового излучателя. 2 ил.5 10 15 20 25 30 40 50 55 зИзобретение относится к приборострое нию и может быть использовано для измерения давления на объектах, подвергающихся воздействию изменяк)щихся температуры и влажности.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем формирования дополнительных электрических не- взаимосвязанных сигналов температуры и влажности.На фиг. 1 показан датчик давления; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1,Датчик содержит корпус 1, мембрану 2, основание 3, источник 4 излучения, гибкий светотехнический коллектор 5 с первым 6, вторым 7 и третьим 8 волоконными свето- водами, четвертый 9 и пятый 10 волоконные световоды, первый 11, второй 12 и третий 13 приемники излучения, первый 14 и второй 15 слои люминофора и электрический разъем 6.Корпус 1 выполнен в виде полого цилиндра и имеет три сопряженные между собой полости с разными диаметрами для установки мембраны 2 и основания 3 и центральное отверстие для установки разъема 16, Для крепления датчика на объекте на внешней поверхности корпуса 1 изготовлена резьба, На нижней цилиндрической поверхности корпуса может быть изготовлена накатка или лыски под ключ (на чертеже не показано). Для крепления разъема 16 к корпусу 1 в его нижнем торце выполнены резьбовые отверстия (на чертеже не показано).Светотехнический коллектор 5 состоит из трех элементарных волоконных световодов, одни концы которых объединены в общий торец, а другиеразделены на отдельные световоды 6, 7 и 8. Конец второго световода 7 объединен в один обгций торец с одним из концов четвертого световода 9, а конец третьего волоконного световода 8 объединен в один общий торец с одним из концов пятого световода 10. Эти общие торцы заделаны в мембрану 2, которая имеет соответствуюгцие отверстия в области наименьших деформаций, например, с помощью клея на основе эпоксидного компаунда. Заделка общего торца световодов 8 и 10 может производиться совместно с общим торцом световодов 7 и 9. Изготовление общих торцов световодов 7, 9 и 8, 10, а также коллектора 5 производится, например, путем спекания. Поверхности общих торцов световодов и коллектора обрабатываются, например, путем шлифования,Первый слой 14 люминофора имеет характер свечения, зависящий от изменений температуры, Он может быть выполнен из сернокислого гадолиния с активизируюшим его европием. Для исключения влияния влажности воздуха на погрешность измерения температуры на поверхность люминофора 14 может быть нанесен тонкий слой влагозащитного лака. Второй слой 5 люминофора имеет характер свечения, зависящий от влажности. В качестве этого люминофора может быть использовано органическое вещество 4-хлор- -2-сульфобензольа цетофенол.Источник 4 излучения выполнен импульсным с ультрафиолетовой областью излучения и установлен на мембране 2, на которой жестко закреплен коллектор 5 вместе с одним из концов первого световода 6, другой конец которого закреплен на неподвижном основании 3, причем световод 6 симметрично изогнут по радиусу, Торец коллектора 5 оптически связан с источником 4 излучения. Торец первого световода 6 имеет оптическую связь с первым приемником 11 излучения, свободный торец четвертого световода 9 - с вторым приемником 12 излучения, а свободный торец пятого световода 10 - с третьим приемником 13 излучения. Приемники излучения 11 - 13 закреплены на основании 3, выполненном из электроизоляционного материала. Электрические выводы источника 4 излучения и приемников 11 - 13 через отверстия в основании 3 подсоединены к контактам электрического разъема 16 (на чертеже не показано). Мембрана 2 и основание 3 закрепляются в корпусе 1, например, с помощью клея. Согласование коллектора 5 с источником излучения 4 и торцов световодов 6, 9 и 10 с приемниками1 - 13 излучения может быть осуществлено с помощью миниатюрных фоконов (на чертеже не показано).Датчик работает следующим образом.Изменение давления приводит к перемещению мембраны 2 и изменению радиуса изгиба первого световода 6, что изменяет его светопропускание, которое регистрируется первым приемником 11 излучения. Поскольку источник 4 излучения работает в импульсном режиме, выходным сигналом, несущим информацию об измеряемом давлении, является переменная составляющая тока первого приемника 11 излучения.Импульс ультрафиолетового излучения источника 4 через второй световод 7 вызывает свечение люминофора 14, скорость за. тухания интенсивности свечения которого однозначно зависит от температуры. Эти изменения характера свечения люминофора 14 регистрируются вторым приемником 12 излучения. Аналогичным образом импульс излучения источника 4 через третий световод 8 поступает на второй слой люминофора 15, ин. тенсивность свечения которого зависит от влажности. Изменение характера свечения люминофора 5 воспринимает третий приемник 13 излучения. Выбор вещества люминофоров 14 и 15 производится из условия обеспечения необходимых диапазонов измерения температуры и, влажности при реализации конкретного датчика.1599684 формула изобретения Соста в и тел ь И. С умредА. Кравчукаж 458та оо изобретенииЖ - 35, Рау го с ка имбинат Пат(нт. г.,1:ж ирг(. (.(.г;)1)он.1 Таким образом, описанный датчик имеет расширенные функциональные возможности и может быть использован при одновременном измерении давления, температуры и влажности в труднодоступных местах с малым рабочим объемом, где установка отдельных датчиков невозможна. Датчик давления, содержащий корпус и установленные в нем мембрану, основание и оптически связанные через изогнутый первый световод источник и первый приемник излучения, причем концы первого световода жестко закреплены соответственно на мембране и основании, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования дополнительных электрических невзаимосвязанных сигналов температуры и влажности, он Редактор М. Недолуженко Тех Заказ 3135 Ти НИИП Госуларственного комит 113035, Москва,Производственно-издательский кснабжен вторым и третьим приемниками излучения, а также вторым, третьим, четвертым и пятым световодами, причем входные концы первого, второго и третьего световодов объединены в общий коллектор, связанный с источником излучения, выходные концы четвертого и пятого световодов оптически связаны соответственно с вторым и третьим приемниками излучения, выходной конец второго световода объединен с входным концом четвертого световода в первый общий торец, выходной конец третьего световода объединен с входным концом пятого световода во второй общий торец, при этом на первый общий торец нанесен слой люминофора из сернокислого гадолиния с активирующим его европием, на второй об. щий торец - слой люминофора из 4-хлор- -2-сульфобензольацетофенола, а источник излучения выполнен в виде импульсного ультрафиолетового излучателя.